#pragma once

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <mutex>
#include <cassert>
#include <jsoncpp/json/json.h>

#include "../comm/util.hpp"
#include "../comm/log.hpp"
#include "../comm/httplib.h"
#include "oj_model.hpp"
// #include "oj_model2.hpp"
#include "oj_view.hpp"

namespace ns_control
{
    using namespace std;
    using namespace ns_log;
    using namespace ns_util;
    using namespace ns_model;
    using namespace ns_view;
    using namespace httplib;

    // 给我们提供服务的主机
    class Machine
    {
    public:
        std::string ip;  //当前提供编译服务的主机的ip
        int port;        //当前提供编译服务的主机的port   
        uint64_t load;   //当前提供编译服务的主机的负载情况

        // 如果是锁对象,后序push_back到保存所有主机的容器machines会发生拷贝,err！
        std::mutex *mtx; // 注意:mutex是禁止拷贝的,所以需要使用指针   

        Machine() : ip(""), port(0), load(0), mtx(nullptr)
        {
        }
        ~Machine()
        {
        }
        //要保证load数据的安全, ip和port不变
        //每一时刻都可能存在提升主机负载/减少主机负载->存在多执行流访问load,所以要保证它的安全
    public:
        // 提升主机负载  
        void IncLoad()
        {
            if (mtx) mtx->lock();
            ++load;
            if (mtx) mtx->unlock();
        }
        // 减少主机负载
        void DecLoad()
        {
            if (mtx) mtx->lock();
            --load;
            if (mtx) mtx->unlock();
        }
        void ResetLoad() //重置负载情况
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            load = 0;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }

        // 获取主机负载,没有太大的意义，只是为了统一接口  不能有的加锁,有的可以直接访问uint64_t curr_load = machines[online[i]]._load;
        uint64_t Load() 
        {
            //获的时候要保证是安全的
            uint64_t _load = 0;
            if (mtx) mtx->lock();
            _load = load;
            if (mtx) mtx->unlock();

            return _load;
        }
    };

    const std::string service_machine = "./conf/service_machine.conf";//给我们提供服务的主机的内容存放位置
    // 负载均衡模块
    class LoadBlance 
    {
    private:
        // 可以给我们提供编译服务的所有的主机
        // 每一台主机都有自己的下标,用它充当当前主机的id
        std::vector<Machine> machines;//保存可以提供编译服务的主机
        // 所有在线的主机id
        std::vector<int> online;
        // 所有离线的主机id
        std::vector<int> offline;
        //因为存在多执行流同时访问machines,online,offline资源,我们要保证选择主机这件事情的数据安全
        std::mutex mtx;

    public:
        LoadBlance()
        {
            assert(LoadConf(service_machine));
            LOG(INFO) << "加载 " << service_machine << " 成功"
                      << "\n";
        }
        ~LoadBlance()
        {
        }

    public:
        //machine_conf是存放主机配置文件信息的位置
        bool LoadConf(const std::string &machine_conf) //加载所有的提供编译服务的主机 -> 初始化machines结构
        {
            std::ifstream in(machine_conf); //打开文件,读取
            if (!in.is_open())
            {
                LOG(FATAL) << " 加载: " << machine_conf << " 失败" 
                           << "\n";
                return false;
            }
            std::string line;
            //读取到的line是这样的: 127.0.0.1:8081
            //所以以:为分割符 切分出ip和端口号
            while (std::getline(in, line))
            {
                std::vector<std::string> tokens; //保存切分的结果
                StringUtil::SplitString(line, &tokens, ":");
                if (tokens.size() != 2) //必须切分为两部分 tokens[0]是ip tokens[1]是端口号
                {
                    LOG(WARNING) << " 切分 " << line << " 失败"
                                 << "\n";
                    continue;
                }
                //填充Machine(主机)对象
                Machine m;
                m.ip = tokens[0];
                m.port = atoi(tokens[1].c_str()); 
                m.load = 0; //负载为0
                m.mtx = new std::mutex(); //new 一把锁
                //machines中的大小充当 当前主机的id 
                online.push_back(machines.size());
                //把该主机对象插入到容器当中
                machines.push_back(m);
            }

            in.close();//关闭文件
            return true;
        }

        // id: 输出型参数 ->选择的主机id
        // m : 输出型参数 -> 主机对象的地址
        bool SmartChoice(int *id, Machine **m) //智能的选择一台在线的主机替我们提供服务
        {
            // 1. 使用选择好的主机(需要更新该主机的负载)
            // 2. 后序我们需要可能离线/上线该主机 (离线本质就是把主机id从online移动到offline)

            //在我们选择的时候,别人可能正在进行离线主机等其它操作,我们要加锁保证安全性
            mtx.lock();
            // 负载均衡的算法:1. 随机数+hash -> 随机挑选一台主机,每台主机都有一定概率被访问到
            //2. 轮询+hash   ->每次都选择负载最小的机器,平均负载 
            int online_num = online.size();//当前有多少主机在线 online:保存的是所有在线的主机的id
            if (online_num == 0) //没有在线的主机
            {
                mtx.unlock();//注意！！！需要解锁
                //属于致命错误,后端的编译服务都挂掉了,网站不能再运行
                LOG(FATAL) << " 所有的后端编译主机已经离线, 请运维的同事尽快查看"
                           << "\n";
                return false;
            }

            // 通过遍历在线主机列表online的方式，找到所有负载最小的机器
            //来到这里,至少有一台机器在线 -> 0号下标一定存在！online[0]一定存在
            *id = online[0];//online[0]:在线主机的id
            *m = &machines[online[0]];//通过主机id找到对应的machine
            uint64_t min_load = machines[online[0]].Load(); //获取该主机的负载情况
            for (int i = 1; i < online_num; i++)
            {
                uint64_t curr_load = machines[online[i]].Load(); //获得当前主机id对应的主机的负载情况
                if (min_load > curr_load) //更新主机id和主机信息
                {
                    min_load = curr_load;
                    *id = online[i];    
                    *m = &machines[online[i]];
                }
            }
            mtx.unlock(); //解锁！
            return true;
        }

        //参数: 要离线这台主机的id
        //离线的本质是把在 在线主机的id移动到离线主机的vector
        void OfflineMachine(int which) //主机离线   
        {
            //我们要离线的同时可能别人正在进行智能选择某台主机
            //我们必须保证是我们的操作是安全的,在我对主机进行离线的时候,其它人不允许访问 ->加锁
            mtx.lock();
            //遍历在线主机vector
            for(auto iter = online.begin(); iter != online.end(); iter++)
            {
                if(*iter == which)  //要离线的主机已经找到啦
                {
                    machines[which].ResetLoad(); //！！！！清空这台离线主机的负载！！！

                    online.erase(iter);//根据迭代器,在在线主机中删除该主机对应的id
                    //offline.push_back(*iter) -> 因为上面删除了元素,迭代器失效了,所以不能通过*迭代器插入元素！！！ 细节！！！
                    offline.push_back(which);//把该主机id加入到离线主机容器 
                    break; //因为break的存在，所有我们暂时不考虑迭代器失效的问题
                }
            }
            mtx.unlock();
        }
        
        void OnlineMachine() //主机上线 -》本质就是把offline的内容添加到online当中  一台主机要么在offline,要么在online当中
        {
            //约定:当所有主机离线的时候,我们再统一上线，后面统一解决
            mtx.lock();
            online.insert(online.end(), offline.begin(), offline.end());
            offline.erase(offline.begin(), offline.end());
            mtx.unlock();

            LOG(INFO) << "所有的主机有上线啦!" << "\n";
        }

        //for test
        void ShowMachines()  //显示所有的主机状态
        {
            //因为在我们输出显示的时候,也可能有人正在访问,所以我们可以加锁保护
             mtx.lock();
             std::cout << "当前在线主机列表: ";
             for(auto &id : online) 
             {
                 std::cout << id << " ";
             }
             std::cout << std::endl;

             std::cout << "当前离线主机列表: ";
             for(auto &id : offline)
             {
                 std::cout << id << " ";
             }
             std::cout << std::endl;
             mtx.unlock();
        }
    };


    // 这是我们的核心业务逻辑的控制器
    class Control
    {
    private:

        Model model_; //提供后台数据
        //有了数据之后,要把数据构建成网页返回给数据
        View view_;   //用户提供html渲染功能 -> 用于做数据显示
        LoadBlance load_blance_; //核心负载均衡器  
    public:
        Control()
        {}
        ~Control()
        {}

    public:
        void RecoveryMachine()  //恢复主机
        {
            load_blance_.OnlineMachine();
        }

        //功能:根据所有题目数据,构建包含所有题目的网页
        // html: 输出型参数
        bool AllQuestions(string *html)
        {
            bool ret = true;
            vector<struct Question> all; //保存所有的题目细节
            if (model_.GetAllQuestions(&all))
            {
                // 获取题目信息成功
                //对题目按照序号排升序,否则就是乱序的
                sort(all.begin(), all.end(), [](const struct Question &q1, const struct Question &q2){
                    return atoi(q1.number.c_str()) < atoi(q2.number.c_str());
                });
                //将所有的题目数据构建成网页
                view_.AllExpandHtml(all, html);//把所有题目转化为html
            }
            else
            {
                *html = "获取题目失败, 形成题目列表失败";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }
        //根据题目编号,构建该题目的网页
        bool Question(const string &number, string *html)
        {
            bool ret = true;
            struct Question q;//该题目细节
            if (model_.GetOneQuestion(number, &q))
            {
                // 获取指定题目信息成功，将所有的题目数据构建成网页
                view_.OneExpandHtml(q, html);
            }
            else
            {
                *html = "指定题目: " + number + " 不存在!";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }
        
        //in_json的内容: id code input(不管)
        // code: #include...
        // input: ""

        //判题功能
        //第一个参数:题目编号 第二个参数:用户提交的数据 第三个参数:输出型参数 返回给用户的
        void Judge(const std::string &number, const std::string in_json, std::string *out_json)
        {
            // LOG(DEBUG) << in_json << " \nnumber:" << number << "\n";
            
            // 0. 根据题目编号，直接拿到对应的题目细节
            struct Question q;
            model_.GetOneQuestion(number, &q);

            // 1. 对用户请求的in_json进行反序列化，得到用户提交源代码,得到用户的input数据
            Json::Reader reader;
            Json::Value in_value;
            reader.parse(in_json, in_value);//第一个参数：你想反序列化谁 第二个参数:保存反序列化结果
            std::string code = in_value["code"].asString();

            // 2.重新拼接用户代码+测试用例代码,形成包含测试用例和main函数的代码
            Json::Value compile_value;
            compile_value["input"] = in_value["input"].asString();
            //注意:这里用户提交的代码和测试用例要带\n区分开来！！！ 
            compile_value["code"] = code + "\n" + q.tail;//!!!! 记得要加上q.tail！！！->针对这个题目的测试用例+main函数！
            compile_value["cpu_limit"] = q.cpu_limit;
            compile_value["mem_limit"] = q.mem_limit;

            //将compile_value序列化,最后得到的是字符串->发送给compile_server的
            Json::FastWriter writer;
            std::string compile_string = writer.write(compile_value); 

            // 3. 选择负载最低的主机        (差错处理)
            // 规则: 一直选择，直到主机可用，否则，就是全部挂掉(不需要让用户知道)
            //注意:重复选择的时候,一定是一直在失败,我们要保证用户都能够运行,当然,不断在选择的场景是少数情况
            //我们不可能让我们的服务主机一直在被选择, 当其中的主机出现问题,运维人员就会去检查,恢复服务,重新上线
            // 只不过这里是稳妥的做法
            while(true)
            {
                int id = 0;//选择的主机编号
                Machine *m = nullptr;//保存的是我们选择的主机的地址 
                if(!load_blance_.SmartChoice(&id, &m))
                {
                    break;  //说明所有主机都寄了
                }

                //已经选出负载最小的主机
                // 4. 然后向这台主机发起http请求,进行编译运行得到json串
                httplib::Client cli(m->ip, m->port); //定义Client,要指明ip地址+端口号
                m->IncLoad();//增加当前主机的负载
                //后序无论请求成功还是请求失败,都要把负载减少
                LOG(INFO) << " 选择主机成功, 主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port  \
                    << " 当前主机的负载是: " << m->Load() << "\n";
                //发起请求  第一个参数:请求哪个服务  第二个参数: 请求的参数    第三个参数:请求的数据类型
                if(auto res = cli.Post("/compile_and_run", compile_string, "application/json;charset=utf-8"))
                {   
                    // 5. 将结果赋值给out_json,返回给用户
                    if(res->status == 200)  //状态码是200才说明http请求完全成功
                    {
                        *out_json = res->body;//拿到编译的结果
                        m->DecLoad(); //请求完成了,减小负载
                        LOG(INFO) << "请求编译和运行服务成功..." << "\n";
                        break; //请求成功,就使用这台机器就可以了
                    }
                    //虽然访问到了目标主机,但是结果是不对的 -> 没有拿到结果
                    m->DecLoad();//减小负载,重新选择其它机器
                }
                else    
                {
                    //请求失败->没有得到响应->说明当前主机要被离线
                    LOG(ERROR) << " 当前请求的主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port << " 可能已经离线"<< "\n";
                    //这里没必要把负载减少了,因为离线该主机会把负载清0
                    //m->DecLoad(); //减小负载
                    load_blance_.OfflineMachine(id);//离线这台主机

                    load_blance_.ShowMachines(); //仅仅是为了用来调试
                }
            }
        }
    };
} // namespace name
